Bluetooth

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Bluetoothは、2.4GHz帯の電波を使用したデジタル機器用の近距離無線通信技術です。この帯域はWi-Fiや電子レンジなども使用している混雑した周波数帯ですが、80MHzの周波数帯を1MHz幅（BLEでは2MHz幅）に分割したチャンネルと、周波数ホッピングという技術で、混信を避けるように絶えず周波数を切り替えながら通信します。かなり以前からワイヤレスのキーボードやマウスなどで使われていましたが、しだいに通信速度が高速になり省電力性能が向上していて、最近ではワイヤレスヘッドフォンやファイル転送など、連続したデータの高速伝送にも使用されています。

Bluetoothのバージョの特徴と違い

発表時期 バージョン 進化点や特徴
1999 1.0
  • Bluetoothが公開された最初のバージョン。
2001 1.1
  • 普及バージョンと呼ばれ、Bluetoothが普及するきっかけとなったもの。
2003 1.2
  • Bluetoothと同じ2.4Ghzの電波帯を利用している無線LAN(Wi-Fi)との電波干渉対策を盛り込む。
2004 2.0
  • 最大通信速度を3Mbpsまで向上させる「Enhanced Data Rate」により、容量の大きなデータを送信できるようになった。
2007 2.1
  • より簡単にペアリングできるようになる。
  • Near Field Communication(NFC)という近距離用の無線通信に対応。
  • スリープ時間が多いマウスやキーボードなどのBluetooth機器のバッテリーを最大5倍に伸ばす「Sniff Subrating機能」に対応
2009 3.0
  • 最大通信速度を8倍の24Mbpsまで向上できる「Higt Speed オプション」が追加
  • 電力管理機能の向上による低消費電力化
2009 4.0
  • Bluetooth Low Energy(BLE)への対応により大幅に省電力化される。
  • Bluetooth Low energy(BLE)への対応により基本的にバーッジョン3.0以前との互換性が無くなる。
2013 4,1
  • スマホなどのモバイル通信との電波干渉を抑える機能追加
  • 他にデータ転送の効率化、自動再接続機能、インターネット接続機能などが追加
2014 4.2
  • 通信速度が2.5倍の650Kbpsに向上
  • Bluetooth Low Energy(BLE)がIPv6/6LoWPANに対応し、セキュリティーが強化される
2016 5.0
  • 通信速度は2倍の2Mbps
  • 通信範囲は4倍の400m
  • 通信容量は8倍
  • メッシュネットワークに対応
2019 5.1 方向探知機能の追加によりBluetooth機器が発信している信号の方向を特定できるようになる。

なぜBluetooth

無線通信規格をいくつかの項目にまとめ、比較した結果が以下の表です。なお、数値はあくまでも理論値、または、ベストケースの値になります。

通信距離 通信速度 消費電力 モジュールコスト
Bluetooth 10 – 300 m 125 kbps – 2 Mbps 低 低
Wi-Fi 15 – 100 m 54 Mbps – 1.3 Gbps 中 中
Thread / ZigBee 30 – 100 m 20 – 250 kbps 低 高
NB-IoT 1 – 10 km ≦ 200 kbps 低 高
LTE-M 1- 10 km ≦ 1 Mbps 中 高
Sigfox 3 – 50 km ≦ 100 kbps 低 低
LoRaWAN 2 – 20 km 10 – 50 kbps 低 中

比較表を見るとわかるように、各無線通信規格にはそれぞれ一長一短があり、全ての項目において万能な無線規格はありません。比較的バランスの取れたBluetoothであっても、あらゆる無線通信用途に適しているわけではありません。